水平定向钻机伸缩臂与动力头自动防撞系统

<正>1.改进原因随着水平定向钻机自动化程度的提高,其自动装卸钻杆装置已开始应用。某型号水平定向钻机配备的XZ200型自动装卸钻杆装置的伸缩臂主要由夹持装置、伸缩缸及其他附属结构件组成,如图1所示。在水平定向钻机施工过程中,自动装卸钻杆装置在拆卸、夹送钻杆时,若机手对伸缩臂伸缩、钻机动力头前推及后拉动作操纵不当,可造成伸缩臂与动力     

提引装置在潜孔钻机中的应用

潜孔钻机在深孔钻进过程中,要不断地接长钻杆,以达到设计的钻进深度。目前潜孔钻机增加钻杆时通常需要人工搬运对接。在回转头与钻杆之间设计提引装置,有效的缩短了钻杆的连接和拆卸时间,降低了劳动强度,并提高了施工的安全性,减少了换钻杆人员的数量,节约了潜孔钻机的施工成本。     

工程用钻杆螺纹断裂失效研究

工程用坑道钻机钻杆在孔内受各种载荷作用,包括弯曲、扭转、振动及拉压等,钻进时经常出现钻杆断裂现象,严重影响正常生产.从钻杆接头连接螺纹失效类型分析入手,考虑实际工作载荷对钻杆联结螺纹进行力学分析.基于有限单元法,建立了钻杆连接螺纹接触有限元模型,针对Φ42钻杆进行了强度分析,并对钻杆材质进行了断口的形貌、化学成分测量、硬度测量、金相分析,得出钻杆接头螺纹应力偏高,热处理工艺不稳定为钻杆断裂失效的主要原因,研究为进一步优化钻杆结构提供了重要依据,具有重要的理论意义及工程应用价值.     

某型定向钻机虎钳夹紧无力故障排查与原因分析

正1.故障现象1台某型定向钻机钻进作业300h后,夹持钻杆的前、后虎钳夹紧均无力,造成钻杆无法拆卸、管线无法回拖。该故障给用户带来了重大经济损失。2.虎钳液压系统工作原理该型定向钻机虎钳液压系统主要由齿轮泵1、电磁溢流阀2、液压锁3、虎钳旋转电磁换向阀5、前虎钳夹紧电磁换向阀6、前虎钳夹紧缸7、后虎钳夹紧电磁换向阀8、后虎钳夹紧缸9等组成,其液压系统工作原理如图1所示。     

超大浮力锥刀座浮筒扩孔器的研制与应用

在非开挖穿越工程中,特别是大口径管道的定向钻施工,由于扩孔器和钻杆钻具的重力作用,造成扩孔器下沉现象,增加了施工的工作量、工期和材料消耗,且大口径孔径的稳定性下降,施工难度加大.为此开发了锥刀座浮简扩孔器,可以有效克服普通扩孔器的缺点.     

水平定向钻机动力头和伸缩臂防撞控制系统

针对目前水平定向钻机动力头易与伸缩臂碰撞,导致伸缩臂、动力头、钻杆损坏的问题,设计了一种伸缩臂和动力头自动防撞控制系统.该系统通过安装的感应装置与液压控制油路相结合,有效控制伸缩臂和动力头的伸出状态,避免施工过程中,伸缩臂与动力头发生碰撞引起伸缩臂、动力头、钻杆以及钻机前部虎钳的损坏.     

水平定向钻机液压系统的设计与分析

水平定向钻机的液压系统是实现其各执行机构运动与控制的关键系统。基于水平定向钻机的结构特点和作业要求，设计了由动力头行走（钻进／回拖）子系统、钻杆旋转子系统以及辅助子系统组成的液压系统，利用功率键合图法对其关键系统进行建模，利用Simulink软件对模型进行仿真分析，得出其动态特性和参数影响关系，并以降低高压油路压力为目标，对系统部分参数进行了优化。分析和设计结果为水平定向钻机疲压系统的进一步完善设计与应用提供了依据。     

水平定向钻机的旋转调压控制系统

<正>1.改进原因水平定向钻机是一种在不开挖地表的条件下,铺设各种地下管道和电缆的施工机械。大型水平定向钻机旋转液压系统最大压力的设定,是通过溢流阀溢流压力来实现的,水平定向钻机旋转液压系统液控溢流阀一旦选定后,其最大溢流压力即为定值,该旋转系统的最大保护压力也为定值。大型定向钻机旋转系统的最大溢流(保护)压力是按照标配(较粗)钻杆的旋转扭矩设定的。当大型水平定向钻机所钻孔径较小时,需通过变径接头使用较细的钻杆。此时因使用的钻杆较细、     

液压钻机钻杆连接方式研究

为了提高钻杆拆卸速度和改善转矩传递方式,文中根据液压管快速接头的工作原理对ZDY1900型钻机使用的63.5 mm钻杆接头进行改进和优化,研究设计了一种新型的钻杆连接方式。建立三维模型,导入ANSYS有限元软件进行静力学分析,并根据结果对接头结构进行进一步优化。改进后的快速接头改正了螺纹接头只能单向旋转的缺点,能够实现正反转动,并且装卸快速方便,更利于机械装卸和矿用钻机自动化发展。     

XZ3000A型水平定向钻机电气故障排查二例

正1.钻杆无旋转动作(1)故障现象1台XZ3000A型水平定向钻机施工时,显示器屏幕突然显示通讯故障,屏幕上的数据时有时无,有时显示屏幕上的数据不变化。显示器出现故障时,钻杆旋转无动作,钻杆推拉及其他动作正常。(2)控制原理该定向钻机动力头可在钻架上前、后移动,动力头前部通过钻铤连接钻杆,动力头输出的动力通过钻铤带动钻杆旋转。动力头移动及钻杆旋转由电控系统控制,其电控系统由控制器     

水平定向钻机动力头推拉马达控制方式的改进

<正>水平定向钻机可在不开挖地表土层的条件下,穿越公路、铁路、河流、闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区等,进行供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油管线的铺设。本文介绍水平定向钻机动力头推拉马达液压、电控系统控制方式改进方法。1.结构与原理水平定向钻机在钻进施工时,其动力头驱动钻杆旋转,并在钻架上向前推进。当1根钻杆钻到底后,动力头与钻杆分离并向后拉回,在连接上另1根钻杆后继续向前推进。动力头向前推进或向后拉回由电控手柄控制,电控手柄前推或后拉角度越大,动力头向前或向后移     

水平定向钻机杆装卸装置结构及发展历程

正水平定向钻机是一种在非硬岩地质进行地下管线施工的机械,可在不适合开挖地表的公路、铁路、建筑物、河流、闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区的地下进行管线穿越施工,铺设煤气、水、电力、电讯、天然气、石油等管线。本文介绍国内外水平定向钻机的钻杆装卸装置结构形式及发展历程。1钻杆装卸装置结构形式国外水平定向钻机钻杆装卸装置性能先进、自动化程度高。目前国际知名公司的钻杆装卸装置主要有平移梭臂、旋转扇形和机器人3种结构形式,如下     

水平定向钻机电气控制系统故障排查

<正>1.故障现象1台HDD6000型600t水平定向钻机钻进施工时,其控制器的显示器突然显示故障,动力头推拉、钻杆旋转及履带行走等均无动作。控制器所有脉宽调制信号(PWM信号)均无输出。除动力头顶进与回拉的高速Ⅲ挡动作输出信号异常外,控制器其他开关量(DC信号)输出信号均正常。2.控制原理及功能(1)原理该水平定向钻机动力头的推拉、钻杆旋转及钻机的前后行走等由电控系统控制,其原理如附     

大吨位水平定向钻机液压系统设计

依据水平定向钻机的机构,介绍了水平定向钻机的工作过程,针对大吨位水平定向钻机主要机构的动作特点以及工况复杂、功率消耗差别较大等因素设计了相应的液压系统.考虑到多马达同步运行问题,设计了补油回路,减轻或避免了啃轨、啃齿现象.以280 t水平定向钻机为例进行了主要元件的参数选择计算,并分析了该系统的技术特点.     

钻杆螺纹的结构优化与有限元模拟

钻杆螺纹破坏的主要原因是钻杆所受的交变载荷大,产生了较大的应力集中。为缓解内螺纹小端应力集中,在钻杆（如普通钻杆、方钻杆等）上设计和使用了应力减轻槽结构,这些钻杆在使用过程中取得了良好的效果。基于螺纹牙的强度计算公式,用ANSYS软件建立了钻杆螺纹连接有限元分析模型,对有应力减轻槽的钻杆螺纹接触处进行应力分析,并和普通螺纹进行了对比,结果表明加应力减轻槽的钻杆螺纹所受应力大大减小,有益于延长钻杆的使用寿命。     

意大利斯戈宝干钻岩石定向钻进系统

斯戈宝干钻岩石定向钻进系统由意大利联盟最新研制，是无需润滑泥浆就能钻过硬岩、高效安装管线的定向钻进设备。它主要由定向钻机、钻头、液压动力设备、空压润滑系统、回拖附件和无线电探测定位系统组成。该系统技术目前居世界领先水平，所有的地下钻探工具均在世界范围内拥有专利。斯戈宝干钻岩石定向钻进系统在世界范围推出以来，两年时间已在欧洲和南美完成了大量通信电缆、煤气、水管安装工程，它不仅能完成传统湿钻系统可完成的工程，而且在硬岩施工具有独特的竞争优势。 该定向钻机为履带式，内置马达，可驾驶到施工地点并固定。液…     

钻孔轨迹变化受岩层特征等因素影响的研究

基于煤矿井下没有钻进定向功能,钻机施工的钻孔经常出现轨迹飘钻、拖钻或钻孔水平偏移等难以控制的情况,从施工所用仪器、工作原理、钻孔轨迹分析方法分析钻孔轨迹变化与岩层特性的关系,同时探讨了钻孔偏移规律及偏移量。分析认为,利用钻孔轨迹变化规律可以高效利用钻孔数据,减少钻孔施工数量。     

基于UG与ADAMS的水平定向钻牙轮扩孔器联合运动仿真研究

针对水平定向钻牙轮扩孔器在穿越工程的钻进过程中,其运动的复杂性以及扩孔过程牙齿上某一点的位移、速度、加速度以及空间轨迹难以测量的特点,提出利用UG和ADAMS对牙轮扩孔器进行联合运动仿真。通过仿真结果输出不同钻进参数情况的牙齿上某一点位移、速度、加速度及空间运动轨迹等数据,得出牙轮扩孔器扩孔过程运动规律。结果表明联合运动仿真能够较好地模拟牙轮扩孔器的运动情况,为牙轮扩孔器的几何设计优化提供参考信息,对于水平定向穿越工程有着重要的意义。     

水平定向钻机动力头推拉速度及推拉力度控制方法的改进

正水平定向钻机可在不开挖地表的条件下铺设各种自来水、煤气、天然气、石油等地下管线,还可铺设电力、电讯电缆,以便使这些管线和电缆能够穿越公路、铁路、建筑物、河流、闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区等地表不能开挖地区。本文介绍水平定向钻机推拉速度及推拉力度控制装置的改进方法。1改进原因水平定向钻机施工时,操作人员操纵电控手柄前推或后拉,使动力头在钻架上向前、向后运行,实现钻杆钻进和     

钻杆螺纹的结构优化与有限元模拟

钴杆螺纹破坏的主要原因是钻杆所受的交变载荷大,产生了较大的应力集中.为缓解内螺纹小端应力集中,在钻杆(如钻铤、方钻杆等)上设计和使用了应力减轻槽结构,这些钻杆在使用过程中取得了良好的效果.基于螺纹牙的强度计算公式,用ANSYS软件建立了钻杆螺纹连接有限元分析模型,对有应力减轻槽的钴杆螺纹接触处进行应力分析,并和普通螺纹进行了对比,结果表明,加应力减轻槽的钻杆螺纹所受应力大大减小,有益于延长钻杆的使用寿命.